Num sistema não aterrado, qual é o caminho de retorno para o acoplamento capacitivo entre a linha de alta tensão e a terra para manter o fluxo?

Em um sistema de energia não aterrado (ou com aterramento isolado), existe, de fato, acoplamento capacitivo entre as linhas de alta tensão e o solo, formando uma via de corrente capacitiva. Este fenômeno ocorre porque o campo elétrico entre os condutores de alta tensão e seu ambiente circundante, incluindo o solo, causa uma distribuição desigual de carga, resultando no que é conhecido como "capacitância terrestre".

Caminho de Retorno Através do Acoplamento Capacitivo

1. Capacitância Terrestre: Cada linha de alta tensão possui uma certa quantidade de capacitância terrestre em relação ao solo. Essas capacitâncias existem entre o condutor e o solo, bem como entre diferentes condutores. Mesmo sem conexões elétricas diretas, surgem correntes capacitivas devido à presença do campo elétrico.

2. Fluxo de Corrente Capacitiva: Em um sistema não aterrado, se ocorrer uma falha de fase única para o solo, a corrente não retorna diretamente à fonte através do solo, como ocorreria em um sistema aterrado. Em vez disso, ela retorna à fonte através da indutância mútua e capacitância entre as linhas, capacitância dos enrolamentos do transformador e outros elementos de parâmetros distribuídos, formando um circuito completo. Este processo depende principalmente das capacitâncias entre os três condutores de fase e entre os condutores e o solo para fornecer um loop de corrente completo.

3. Comportamento do Sistema: Em um sistema não aterrado, quando ocorre uma falha de fase única para o solo, a corrente de falha é geralmente muito pequena devido à falta de um caminho de aterramento de baixa impedância eficaz. A corrente é principalmente uma corrente de deslocamento causada pelas capacitâncias mencionadas. Isso torna tais falhas menos perceptíveis inicialmente, mas pode levar a uma degradação adicional da isolação ao longo do tempo e potencialmente a falhas mais graves, se não resolvidas.

4. Medidas de Proteção: Para detectar tais falhas, equipamentos de monitoramento especializados, como indicadores de falha a terra ou dispositivos de proteção por relé altamente sensíveis, são frequentemente instalados para identificar e localizar a falha. Além disso, alguns projetos podem usar um ponto neutro aterrado através de um bobina de supressão de arco para limitar a corrente de falha durante uma falha de fase única para o solo.

Em resumo, em um sistema não aterrado, o caminho de retorno que permite o acoplamento capacitivo entre as linhas de alta tensão e o solo para manter o fluxo de corrente é principalmente alcançado através das capacitâncias entre os condutores e entre os condutores e o solo. Embora este design possa reduzir certos tipos de correntes de curto-circuito, também exige uma monitorização cuidadosa para detecção de potenciais falhas a terra, a fim de garantir uma intervenção oportuna.